Gás ideal em volume fixo: P1 = 1,00×10^5 Pa a T1 = 27 °C. Aquecendo para T2 = 127 °C (volume constante)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Gás ideal em volume fixo: P1 = 1,00×10^5 Pa a T1 = 27 °C. Aquecendo para T2 = 127 °C (volume constante), calcule P2 usando P2 = P1·(T2/K)/(T1/K).
- A) P2 = 1,33×10^5 Pa
- B) P2 = 1,10×10^5 Pa
- C) P2 = 9,00×10^4 Pa
- D) P2 = 2,66×10^5 Pa
- E) P2 = 1,00×10^5 Pa
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converter as temperaturas para a escala absoluta (Kelvin), somando 273. T1 = 27 + 273 = 300 K e T2 = 127 + 273 = 400 K. Usar Celsius diretamente na razão daria resultado errado. Passo 2: Como o volume é constante, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta (P/T constante). Assim, P2 = P1 · (T2/T1). Passo 3: Substituir os valores: P2 = 1,00×10^5 · (400/300) = 1,00×10^5 · (4/3) ≈ 1,33×10^5 Pa. Passo 4: Comparação com o gabarito oficial: o gabarito A coincide com o resultado obtido, então está correto. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B (1,10×10^5 Pa) ignora a proporcionalidade com a temperatura absoluta e aplica um aumento pequeno e arbitrário; C (9,00×10^4 Pa) indica queda de pressão, o que contraria a lei de Gay-Lussac, pois aquecer um gás de volume fixo aumenta a pressão; D (2,66×10^5 Pa) corresponde a multiplicar o resultado por 2 de forma indevida, como se a razão tivesse sido aplicada duas vezes ou a temperatura tivesse dobrado; E (1,00×10^5 Pa) supõe que a pressão não muda, desconsiderando o aquecimento.
💡 Dica: Aplique a fórmula de gás ideal para encontrar P2.
Alternativa por alternativa
T1 = 27 °C = 300 K; T2 = 127 °C = 400 K; P2 = 1,00×10^5·(400/300) = 1,333…×10^5 Pa ˜ 1,33×10^5 Pa.
Supôs que a pressão aumenta de forma linear com a diferença de temperatura em graus Celsius, sem usar a razão entre temperaturas absolutas. Assim, obteve um aumento pequeno e impreciso.
Por que engana: Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta ao não converter as temperaturas para Kelvin.
Acredita que a pressão diminui quando o gás é aquecido, como se a relação fosse inversa à temperatura. Isso inverte a lei de Gay-Lussac para volume constante.
Aplicou a razão de temperaturas de forma duplicada ou interpretou o aquecimento como um dobro da pressão inicial. Ao multiplicar 1,33×10^5 por 2, chegou a um valor sem base na fórmula.
Entendeu que, por o volume ser fixo, nada muda no gás, e manteve a pressão inicial. Ignorou que a temperatura variou e que a pressão depende dela.
Raio-X da questão
gás ideal
avaliacao
lei dos gases ideais · conversao de temperatura
Revisar a lei dos gases ideais e suas aplicações.
Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta ao não converter as temperaturas para Kelvin.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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